Tag des jüngsten Gerichts? Des Universums Schicksal hängt von True Mass von winzigen Teilchen

Das Universum Ende Mai in weitere 10 Milliarden Jahre oder früher ist die schwerste aller bekannten Elementarteilchen, das Top-Quark, noch schwerer als bisher angenommen, sagen Forscher.

Wenn das Top-Quark nicht schwerer ist als derzeit Experimente deuten darauf hin, dann kann ein noch seltsamer Schicksal Kosmos erwarten: körperlosen Gehirne und praktisch alles andere könnte eines Tages zufällig zustande zustande.

Die Protonen und Neutronen, aus denen sich die Kerne der Atome bestehen aus Elementarteilchen Quarks genannt. Protonen und Neutronen bestehen aus den leichtesten und stabilsten Aromen von Quark: Quark Up und Down-Quark. Der schwerste und instabile Geschmack von Quark ist das Top-Quark, die aktuelle Experimente deuten darauf hin, etwa 184 mal schwerer ist als das Proton. [Verrückte Physik: die coolsten kleine Partikel in der Natur]

Mikroskopische Luftblasen

Jetzt finden theoretische Physiker, wenn Top-Quarks schwerer als derzeit gedacht ist, die Energie helllila Vakuum des leeren Raum vielleicht eines Tages zu destabilisieren.

"Wenn das Vakuum destabilisiert, wir alle sterben würde", sagte der Forscher Sean Carroll, eine theoretische Physicistat am California Institute of Technology.

Erste, mikroskopisch kleine Bläschen würde erscheinen und beeinflussen das Higgs-Feld, welches Raum durchdringt und wird gedacht, um die Massen der Teilchen wie Elektronen und Quarks verantworten. Diese Luftbläschen im Raum, würde jedoch dazu führen, dass das Higgs-Feld für geringeren Energieverbrauch als der aktuelle Wert haben.

"Diese Bläschen erscheinen nur selten, aber wenn sie es tun, erweitern sie auf nahe der Lichtgeschwindigkeit" Carroll erzählte LiveScience.

Würde eine solche Blase Erde getroffen, würde die Massen aller Teilchen, die das Higgs-Feld abhängen plötzlich ändern.

"Physik und Chemie, wie wir wissen, sie würden ganz anders geworden, und sicherlich kein Lebewesen überleben würde," sagte Carroll. [Die 10 Wege zur Erde zerstören]

Diese Bläschen erscheinen alle 20 Milliarden Jahre oder so. Im Vergleich dazu das Universum ist etwa 13,8 Milliarden Jahre alt, was bedeutet das Universum 10 Milliarden Jahren haben kann oder so Leben verließ. Diese Bläschen könnte möglicherweise noch schneller eintreten – Morgen oder in den nächsten Jahren – obwohl die Chancen sehr gering sind, sagte Carroll und seine Kollegin Kimberly Boddy am California Institute of Technology.

Körperlosen Gehirne

Wenn das Universum durch das Top-Quark nicht verurteilt ist, könnte es eine noch bizarre Schicksal Gesicht – man sogenannte Boltzmann Gehirne dominiert.

Im Prinzip könnte ein Raum voller Affen zufällig trifft Tasten auf Schreibmaschinen schließlich das Gesamtwerk von Shakespeare einfallen lassen. In der Tat könnte jedem Zufallsereignis, egal wie unwahrscheinlich, passieren, genug Zeit gegeben.

Eine Möglichkeit außerordentlich unwahrscheinlich ist, dass jedem oder jeder nach dem Zufallsprinzip mit einem kompletten Satz von Erinnerungen nicht mehr als vorhin aus einem Cluster von Atomen zustande haben könnte – eine Idee von dem österreichischen Physiker Ludwig Boltzmann vorgeschlagen. Man könnte sogar vorschlagen, alle kluge Köpfe im Universum sind körperlosen Gehirne mit komplett-Sets von Erinnerungen, die nach dem Zufallsprinzip aus dem Chaos schwankte statt konventionell aus einer relativ geordneten Vergangenheit entwickelt. Wenn jedermanns Geist verdächtig ist, kann man nie sein in der Lage zu sagen, ob das Modell des Universums oder nicht lebensfähig ist.

Das Universum expandiert nicht nur, aber sein Wachstum offenbar beschleunigt sich, vielleicht durch das Vakuum des leeren Raums helllila Energie angetrieben. Im Prinzip kann eine solche Version des Kosmos, ewig bleiben warm genug, um Laufwerk zufällige Schwankungen Boltzmann Gehirne zu schaffen.

Jedoch wenn das Top-Quark groß genug ist, um potenziell lebenslang doom, wäre dann die Energie des Vakuums niedrig genug, um das beunruhigende Konzept von Boltzmann Gehirne zu vermeiden.

"Wir sind nicht streiten, dass Boltzmann Gehirne vorhanden sind – wir versuchen, sie zu vermeiden," sagte Carroll.

Bei ihrer Entscheidung "bringen auf schnelle kosmischen Doomsday und vermeiden die Boltzmann-Gehirn-Bedrohung" das Top-Quark Masse muss rund 178 Milliarden Elektronenvolt entsprechend 188 Mal die Masse des Protons, Carroll sagte. Dies ist etwa 3 Prozent schwerer als das Top-Quark aktuelle gemessene Masse von 173 Milliarden Elektronenvolt, "aber es gibt Unsicherheiten auf dieses Maß, und das Top-Quark könnte leicht ein paar Milliarden Elektronenvolt schwerer als man denkt," fügte er hinzu.

Als größte und leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider – sammelt mehr Daten Forscher erhalten eine bessere Vorstellung von dem Top-Quark-Masse und unter Umständen das Universum Schicksal.

"Es ist interessant und macht Spaß, etwas messbar in Experimenten zu Spekulationen über die Zukunft des Universums zu verbinden", sagte Carroll.

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